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Offre de thèse H/F: « Intrusion des solutions d'électrolytes dans les zéolithes et les charpentes organiques-inorganiques de type MOF pour le stockage et l'absorption d'énergie mécanique »

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR7361-ANDRYZ-002
Lieu de travail : MULHOUSE
Date de publication : lundi 2 septembre 2019
Nom du responsable scientifique : Andrey Ryzhikov, Gérald Chaplais, Jean Daou
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le sujet de la thèse, proposé par l'axe Matériaux à Porosité Contrôlée (MPC) de l'IS2M, pionner et leader dans la thématique développée, est consacré au stockage et à l'absorption de l'énergie mécanique par intrusion-extrusion à haute pression de liquides non mouillants dans les solides microporeux. Le principe du stockage et de l'absorption d'énergie mécanique repose sur une intrusion forcée du liquide dans la matrice poreuse. Le liquide massif se divise alors en une multitude d'assemblages moléculaires. Il en résulte la rupture d'interactions intermoléculaires au sein du liquide et la formation de nouvelles interactions avec le solide. L'énergie mécanique apportée par la pression se trouve ainsi transformée en énergie interfaciale. Cette dernière peut être retransformée en énergie mécanique lors du processus inverse.
La thèse sera intégrée dans le projet multipartenaire ANR MESAMM consacré à la recherche de nouveaux systèmes à forte efficacité pour le stockage et l'absorption d'énergie mécanique basés sur l'intrusion à haute pression de solutions d'électrolytes dans des solides microporeux hydrophobes tels que les zéolithes purement siliciques (zéosils) et les matériaux de type Metal-Organic Frameworks (MOFs). Il vise également à la compréhension des mécanismes d'intrusion.
Plus spécifiquement, dans le cadre de la thèse, les matériaux retenus de type zéolithique et MOF seront préparés principalement par voie hydro(solvo)thermale. Les tests d'intrusion-extrusion des solutions sélectionnés dans les solides élaborés seront également réalisés sur site. Les propriétés des matériaux seront déterminées avant et après l'étape d'intrusion par divers techniques telles que la diffraction de rayons X, la thermogravimétrie, la manométrie d'adsorption de diazote, la microscopie électronique à balayage, la spectroscopie RMN du solide...
Lors de réunions régulières, les résultats seront présentés aux autres partenaires du consortium : l'Institut Carnot de Bourgogne (ICB), l'Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), l'ENS-PASTEUR. Ils seront également disséminés au travers de publications et de conférences nationales/internationales.
La thèse sera co-dirigée par un professeur et un maître de conférence de l'UHA ainsi que par un chargé de recherche du CNRS.

Références :
A. Ryzhikov et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2018, 20, 6462-6468
B. Mortada et al., J. Phys. Chem. C, 2018, 122, 3846-3855.

Contexte de travail

L'Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) est une unité mixte de recherche sous la co-tutelle du CNRS et de l'Université de Haute Alsace (UMR 7361). L'IS2M est un laboratoire pluridisciplinaire de près de 160 personnes : chercheurs et enseignant-chercheurs, doctorants et post-doctorants, personnels techniques et administratifs. L'activité scientifique et multidisciplinaire de l'Institut couvre un large domaine lié aux matériaux et vise au développement de procédés et processus innovants de synthèse, de mise en forme, de fonctionnalisation, au développement de méthodes de caractérisation, à l'étude des mécanismes d'interactions entre une surface et son environnement et à l'étude des corrélations des propriétés aux différentes échelles.
Le travail sera réalisé au sein de l'axe Matériaux à Porosité Contrôlée de l'IS2M reconnu internationalement pour la synthèse, la caractérisation, la mise en forme et les applications des matériaux poreux inorganiques et hybrides.
Le/la doctorant.e sera rattaché.e à l'Ecole Doctorale de Physique et Chimie-Physique (ED 182) co-accréditée entre l'Université de Strasbourg et l'Université Haute-Alsace.

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